Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить мощность погружного насоса для скважины с помощью расчетов

Как определить мощность погружного насоса для скважины с помощью расчетов

Для организации автономной системы водоснабжения и, возможно, водоотведения в загородном доме требуется установка насосной станции или погружного, поверхностного насоса. Чтобы из-за технических ограничений оборудование смогло удовлетворять все потребности домовладельцев, нужно верно рассчитать мощность погружного насоса для скважины. При этом во внимание всегда берутся технические особенности водозаборной скважины, объем потребляемого ресурса и удаленность.

Зачем нужен расчет производительности насоса для водоснабжения

Не стоит недооценивать важность предварительного расчета необходимой мощности и производительности насосного оборудования. Если им пренебречь, в конченом итоге из-за технических ограничений насоса не удастся наладить беспрерывную работу автономного водоснабжения, а также обеспечить комфортный водозабор.

Насосное оборудование недостаточной мощности будет запускаться чаще положенного, что приведет к перегреванию двигателя и быстрому выведению из строя. Если говорить о сверхмощных водяных насосах, дела обстоят аналогично. Оборудование большую часть времени будет работать «вхолостую», что приведет к перегреву двигателя и быстрой изнашиваемости деталей.

Чтобы качественно организовать систему водоснабжения на своем приусадебном участке, нужно ознакомиться со следующей информацией:

  • Насосы делятся на несколько разновидностей: в виде станций, глубинные и поверхностные. Чтобы выбрать подходящий вариант в конкретном случае, нужно ознакомиться с особенностями работы каждого.
  • Поверхностное оборудование предназначено на работу без погружения во влажную среду, имеет приемлемую стоимость в сравнении с аналогами. Рекомендованы для водозабора с глубины не более 12 метров.
  • Глубинные насосы востребованы, поскольку показали себя мощными, производительными и надежными, эффективно очищают колодезную воду от примесей песка, ила и прочих загрязнений. Делятся на центробежные и винтовые, последние используются не только в домашних условиях, но и в открытых водоемах.

Прежде чем приступать к расчетам, нужно позаботиться о качестве и пропускной способности труб. Изготавливают трубопровод из полипропилена или металла. Первые более востребованные благодаря доступной стоимости и легкости, недостаток – низкая устойчивость к перепадам давления в системе.

Что необходимо учитывать

При обеспечении беспрерывного водоснабжения загородного дома важно точно определить параметры водяных насосов. Если при расчетах требуемой производительности будет допущена ошибка, водозаборное оборудование будет выкачивать недостаточное количество воды – это неизбежно приведет к необходимости приобретать новый насос, а это дополнительные расходы.

При расчете производительности водяного электронасоса важно учитывать следующие параметры водопроводной магистрали и резервуара:

    • Глубина залегания источника. Для определения дебита важно знать глубину дна. С практической точки зрения эти параметры позволят оптимально выбрать помпу с необходимой глубиной погружения и высотой подъема.
    • Знание статического уровня скважины. Это интервал между водным зеркалом и поверхностью. Позволяет установить высоту подъема водяного столба, а также глубину погружения помпы. Вычисляют этот параметр при отсутствии полного водозабора и пребывания скважины в состоянии покоя на протяжении нескольких часов, а лучше суток. В зависимости от сезона параметр изменяется и во время весеннего паводка падает, поэтому вычисления лучше всего проводить летом в сухую и теплую погоду.
    • Динамический уровень – интервал между водяным зеркалом и поверхностью при включенном оборудовании. Этот параметр позволяет правильно подобрать погружной насос, поскольку отображает необходимую глубину погружения.
    • Объем потребления. Расчет производится на основании количества людей, проживающих в доме, а также производительности автономной станции. Рассчитывается по специальным сантехническим приборам, а также при использовании калькулятора водозабора бытовой техники. Важно знать о том, что объемы потребления не должны превышать дебит скважины.

    Немаловажный критерий – качество колодезной воды. Она изменяется в зависимости от вида источника. Самой чистой признана вода из артезианских скважин.

    Абиссинские скважины имеют глубину залегания водяного пласта не более 8 метров, в результате всасывающие отверстия оборудования располагаются в толще водяного слоя. Более глубокие песчаные разновидности имеют глиняное или песчаное дно. В первом и втором случае во избежание забивания фильтров используют винтовые или центробежные глубинные насосы, оснащенные специальными очистными фильтрами.

    Как рассчитать мощность насоса для скважины

    Для расчета искомой мощности нужно предварительно воспользоваться формулой для расчета напора. Она имеет следующий вид: Н(тр) = Н(гео) + Н(потерь) + Н(своб), где:

    • Н(тр) – искомый параметр для насосного оборудования;
    • Н(гео) – длина горизонтального участка и глубина подъема;
    • Н(потерь) – сумма потерь в сети водопровода, устанавливается по таблицам -эти потери обусловлены трением жидкости о поверхность трубопровода, а также падением скорости на участках, глее находятся тройники и колена;
    • Н(своб) – напор, который требуется для создания рабочего давления в системе. Это значение колеблется в диапазоне 15 – 30 метров.

    При выборе водяного насоса самые важные параметры – высота подъема водяного столба и производительность. Для расчета последнего умножают значение напора на количество людей, проживающих в доме.

    Лучше отдавать предпочтение водяным насосам, оснащенным автоматикой. Если двигатель во время работы перегреется, система автоматически его отключит.

    Расчет мощности насоса для скважины

    В загородных домах подключиться к центральному водопроводу практически невозможно. Что же делать? Проводить собственную систему подачи воды, делать колодец или скважину. Второй вариант более удобный, но требует решения массы различных вопросов.

    Как подобрать глубинный насос для скважины?

    Благодаря нашим онлайн – калькуляторам расчета мощности насоса для скважин, можно за несколько минут решить заданный вопрос, учитывая несколько параметром для определения точности полученного ответа. Это будет справедливо для погружных и поверхностных насосов для скважин.

    Параметры скважины:

    • глубину;
    • качество воды;
    • объем воды, перекаченный за единицу времени;
    • расстояние от уровня воды до поверхности грунта;
    • диаметр трубы;
    • ежедневный объем использованной жидкости.

    Да, это дело очень хлопотное, требует точных инженерных подходов, а также исследование многих формул расчета мощности погружных и поверхностных насосов и таблиц, которые помогут точно определиться с необходимыми показателями.

    Самостоятельный расчет мощности насоса

    Как без профессиональной помощи подобрать насос для скважины по параметрам агрегата? Это возможно, в первую очередь, следует учитывать напор и расход скважины. Расход – объем воды за определенное количество времени, а напор – высота в метрах, на которую насос способен подавать воду.

    Чтобы рассчитать мощность насоса для скважины необходимо взять средний показатель, норма воды на человека в сутки 1 кубометр, после умножить это число на количество проживающих людей в доме.

    Пример расчета расчета мощности наноса для небольшого дома:

    Вот и получается, семья из трех человек расходует 22 л в минуту, но следует учитывать и форс-мажорные обстоятельства, что увеличит потребность воды на человека. Потому некий средний показатель будет 2м кубических в сутки. Получается: 5 м кубических – ежедневный расход воды.

    Далее определяется максимальная характеристика напора насоса, для этого высота дома в метрах увеличивается на 6 м и умножается на коэффициент потери напора в автономной системе водопровода, а это 1, 15.

    Если идет расчет высоты на 9-метров дома, то делаем операцию расчета мощности наноса по формуле вот так: (9+6)*1.15=17,25. Это минимальная характеристика, теперь к расчетному напору нужно прибавить расстояние от зеркала воды в скважине до поверхности земли. Пусть будет число 40. Что получается? 40+17,25=57,25. Если источник водоснабжения находится от дома на 50 метров, то насос должен обладать силой напора: 57,25+5=62,25 метров.

    Вот такая самостоятельная формула расчета мощности насоса для скважины в квт. Точно такие же цифры можно получить при онлайн расчете, с помощью несложной таблицы, в которую потребитель должен вписать данные про глубину скважины, зеркало воды, площадь участка, число проживающих людей в доме, а также предоставить дополнительную информацию о количестве душевых кабинок, раковин, ванной комнаты, умывальника, наличии стиральной машины, посудомойки и унитаза.

    Расчеты делаются за один клик мышки. Они являются достоверными и актуальными на период действия полученных данных от потребителя.

    Калькулятор расчёта мощности насоса для скважины

    Советы специалистов по эксплуатации насосов

    Что же еще нужно знать человеку, дабы качественно установить систему водоснабжения в доме? Насосы бывают нескольких типов: погружные, поверхностные, в виде станций.

    1. Поверхностные – имеют невысокую стоимость, рассчитаны на работу без погружения в жидкость. Рекомендованы для работы до 7 метров, в противном случае вода будет грязной и некачественной.
    2. Погружные – центробежные, надежные и производительные, помогают эффективно очистить воду от песка. На сегодняшний день это самые популярные и востребованные модели. Винтовые – работают не только в домашних условиях, но и в открытых водоемах.
    3. Насосные станции.

    Важно: недопустимо экономить на мощности насоса, таким образом, автономная система не сможет качественно промывать фильтры очистки, запуская дом грязную воду. Также нужно учитывать, что некоторые производители в паспорте изделия указывают максимальные характеристики товара, а нужно обращать внимание на номинальные параметры – рабочие, дабы производительность была в норме, без подводных камней и других неприятностей.

    Перед тем как сделать расчет мощности насоса для скважины, нужно позаботиться о качестве системы труб, которые будут пропускать воду при определенном напоре. Это металлические и полипропиленовые изделия. Последние – гораздо чаще используются в быту, но имеют низкую устойчивость при перепадах температур и давлении в системе.

    Внимание: насос выбирается на долгое время, а потому важно хорошо ознакомиться со всеми рынковыми предложениями, выбирая известные марки с наличием сервисных центров по ремонту и обслуживанию Вашей системы.

    Совет: лучше брать насос с автоматикой, если мотор перегреется, система самостоятельно остановится, в противном случае – выйдет из строя.

    Делайте расчеты мощности погружного и поверхностного насоса для скважины на нашем сайте, и экономьте время при установке водонапорного агрегата.

    Расчёт скважинного насоса: формула и пример подробного расчета

    В прошлой статье серии «Водоснабжение дома своими руками», мы выбирали скважинный насос исходя из общих технических характеристик насосов имеющихся в продаже. Охватить все продающиеся насосы невозможно, но представление, какие бывают насосы, мы получили.

    В этой статье, пойдем другим путем. Произведем расчет технических характеристик скважинного насоса исходя их своих потребностей в воде, а также имеющейся скважины.

    Еще раз о скважине

    Скважина, несомненно, лучший вариант индивидуального водоснабжения дома (читать о выборе источника). В одной из статей сайта я писал, как самостоятельно сделать скважину (тут). Здесь дополню данные о размерах скважин, они имеют непосредственное отношение к расчету скважинного насоса.

    Так как скважину бурят бурами основа которых труба, то и размеры стандартных скважин разумно обозначать, как и размеры труб, в дюймах. Можно выделить три стандартных (по практике бурения) размера скважин индивидуального водоснабжения:

    • Скважина в три дюйма (75 мм);
    • Скважина в четыре дюйма (100 мм);
    • Скважина более 4-х дюймов, чаще 110 мм.
    • На сегодня бурят скважины до 150 мм.

    В расчете скважинного насоса диаметр скважины нужно привязать к диаметру насоса, ведь по определению, насос нужно опускать в скважину.

    Зачем нужен расчет скважинного насоса

    Мы прекрасно понимаем, что монтаж насоса в скважину делается не на один сезон. Поэтому, выбрать скважинный насос нужно так, чтобы он, во-первых, смог обеспечить потребности в воде с некоторым запасом, а во-вторых, нужно подобрать так, чтобы насос смог работать в этой скважине, которая тоже имеет свои характеристики.

    Расчёт скважинного насоса по шагам

    Расчет 1. Диаметр насоса

    Скважинный насос это элемент общей системы водоснабжения. Все элементы системы взаимосвязаны и их характеристики должны быть привязаны друг к другу. Согласитесь, нельзя пробурить скважину на воду диаметром 75 мм и купить для неё насос с диаметром корпуса 4 дюйма.

    Результат 1. По размеру скважины получаем первый расчетный параметр насоса: его диаметр. Здесь важно помнить, что между корпусом насоса и стенками скважины нужен зазор 10-30 мм.

    Расчет 2. Производительность скважинного насоса

    Производительностью скважинного насоса называют его способность перекачивать определенное количество литров воды в час или литры в секунду или кубические метры воды в час. Производительность насоса считаем из своих потребностей.

    Расчет производительности насоса делается на максимальное нереальное потребление воды. То есть, принимается, что все сантехнические приборы дома будут открыты в течение часа. Полученную сумму кубометров в час умножим на поправочный коэффициент.

    Для расчета рекомендую воспользоваться двумя расчетными таблицами. Первая таблица позволит посчитать нереальный (расчетный) расход воды для каждого прибора, который есть в доме и на участке. Считаем в литрах/час.

    tabliza 1 rashoda vody

    tabliza 2 rashoda vody

    Во второй таблице в серых графах ищем рассчитанный нереальный расход и смотрим в строке реальный расход воды нужный для выбора насоса.

    В таблице указаны данные в литрах в секунду. Эту единицу измерения нужно перевести в кубические метры в час. Для это полученное значение (л/сек) нужно умножить на 3,6 и получить (куб. метр/час).

    Пример расчета производительности №1. Приблизительный.

    Можно не использовать таблицы и пойти другим путем. Взять за единицу потребления воды каждым членом семьи с запасом на полив летом. 1 человек потребляет в час 0,95-1,0 кубометра воды в час.

    По этому варианту расчета для полноценного обеспечения водой семьи из трех человек, нужен насос производительностью не менее 3 кубометров в час.

    Пример расчета производительности №2 (по таблицам)

    • Выписываем все приборы с расходом воды;
    • Вписываем их расход по таблице №1;
    • По таблице №2, находим рассчитанный расход воды и смотрим в этой строке реальный расход воды, который и будет соответствовать производительности необходимого насоса.

    Расчет3. Учет дебета скважины

    Дебет скважины указан в паспорте скважины. По значению дебета определяем глубину установки насоса, она не должна быть выше динамического уровня скважины.

    Расчет 4. Напор насоса

    Напор насоса это способность насоса поднять воду с определенной глубины и догнать воду до точки распределения.

    Академическое определение напора. Напор это прирост энергии потока воды за время её прохождения чрез рабочие полости насоса, выраженный в метрах столба жидкости.

    Формула расчета напора (Q) применимая к скважинным насосом не сложная:

    • Qитог: рассчитываемый необходимый напор насоса.
    • Hвысот: перепад высоты от точки подъема воды (установки насоса) до верхней точки водоснабжения.
    • Pпотерь: Коэффициент потерь, учитывает сопротивление которая преодолевает вода при прохождении по трубам. Зависит от материала труб и берется из таблицы3 и 4.

    poteri napora stal

    poteri napora plastik

    Пример расчета напора насоса

    • Динамический уровень скважины 50 метров;
    • Насос ставим на глубину 48 метров, чтобы его укрывала вода в самом нижнем уровне;
    • Дебет скважины 3 куб. метра;
    • Расстояние от скважины до дома 65 метров, труба пластик 32 мм;
    • Труба по дому 15 метров, труба пластик 25 мм;
    • На трассе: 3 тройника, 2 обратных клапана, 1 запорный кран, два угла 90°.

    Прежде всего, считаем потери:

    В таблице потерь для пластиковых труб ищем строку с расходом 3 литра/час. Значения в таблице указаны для прямого трубопровода, длиной 100 метров. У нас это расстояние 65 и 15 метров.

    Коэффициенты потерь: для трубы 32 мм: К=1,54, для трубы 25 мм:К=2,54. Потери для арматуры: тройник и обратный клапан:4, вентиль и угол 90°:1.

    Считаем потери:

    Pпотерь= (1,54×65÷100)+(2,54×25÷100)+((3+2)×4)+((1+1)×1)=23,636 (24 метра).

    Считаем необходимый напор скважинного насоса:

    Q=(48+7)высота+24(потери)+15(напор излив)=94 метра.

    Итог: Нам нужен скважинный насос с производительностью 3 куб метра воды в час и напором по паспорту не менее 94 метров.

    Расчет 5. Электрическая мощность насоса

    Электрическая мощность насоса нужна для расчета кабеля электропитания и расчета защитных электрических устройств. Рассчитывать её не нужно. Достаточно подобрать нужный скважинный насос по напору и производительности и посмотреть в его технических характеристиках потребляемую мощность.

    Расчёт насоса для скважины: с формулами и примерами

    Расчёт насоса для скважины — одно из основных условий при соблюдении, которого можно гарантировать длительное и бесперебойное использование скважины на участке. Произведя расчёт скважинного насоса, вы сможете соотнести ваши потребности в воде с условиями, в которых будет эксплуатироваться насосное оборудование. Только опираясь на результаты расчёта можно приобрести оптимальную модель насоса для скважины, которая не только удовлетворит все потребности, но и прослужит не один год.

    Прежде чем непосредственно приступить к расчётам, необходимо детально разобрать все основополагающие факторы выбора скважинного насоса. И первое с чего мы начнем это сам источник воды.

    Как известно, пробурить скважину можно либо самостоятельно, либо воспользовавшись услугами специалистов. В этой статье в качестве примера смоделируем ситуацию со вторым вариантом, а именно с готовой скважиной от специализированной организации. В этом случае у вас на руках уже имеется паспорт скважины с детальными характеристиками объекта. И первый параметр, который нас должен заинтересовать — это внешний диаметр обсадной колонны. Сегодня часто встречаются скважины, диаметр которых варьируется в пределах от 100 до 150 миллиметров. Вам необходимо знать точное значение диаметра скважинной трубы, ведь этот показатель позволит определить поперечный размер будущего насоса.

    Важно Осуществляя подбор скважинного насоса по параметрам, помните, что между корпусом насоса и стенками скважины должен быть обеспечен зазор от 1 до 3 сантиметров в зависимости от модели. Пренебрежение данной рекомендацией приведёт к выходу из строя насосного оборудования ещё задолго до окончания гарантийного периода. Но не спешите радоваться — такой насос никто просто так менять не будет, ведь пользователь не обеспечил рекомендуемые условия эксплуатации, что полностью аннулирует все гарантийные обязательства со стороны производителя.

    Следующей важной характеристикой скважины является её производительность или дебит. Дебит — это максимальное количество воды, которое может дать скважина в единицу времени. Соответственно, чем больше дебит источника, тем производительнее насос можно установить.

    Сам же дебит имеет два важных значения — статический и динамический уровень жидкости. Статический показатель отображает уровень воды в скважине, когда не производится откачка жидкости. Динамический уровень определяет количество воды в источнике при эксплуатации насоса.

    Если в ходе перекачивания воды динамический уровень остаётся неизменным, то смело можно утверждать, что производительность скважины равна производительности выбранного насоса. Если разница между статическим и динамическим уровнем составляет менее одного метра, то разрабатываемый источник воды обладает высокой производительностью, которая превышает характеристики установленного насосного оборудования. Но если при расчете мощности скважинного насоса будет допущена ошибка, и производительность выбранного насоса будет превышать дебит скважины, то динамический уровень жидкости будет постепенно уменьшаться, пока вода вовсе не иссякнет. В результате такого просчёта насос будет работать на «сухую», что пагубно скажется на его эксплуатационном периоде. Более того, все погружные скважинные насосы имеют особую моноблочную конструкцию, где охлаждение электрического двигателя осуществляется за счёт перекачиваемой жидкости, а в случае недостатка воды в скважине электромотор достаточно быстро нагреется и перегорит.

    Расчёт производительности насоса для скважины

    Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

    Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

      Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

    На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

    Расчёт напора скважинного насоса

    Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:

    Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора * + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления **

    Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:

    Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости *** ) × коэффициент водопроводного сопротивления

    Примечание * — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным;
    ** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15;
    *** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

    Бытовая математика Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:

    Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105, максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.

    В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Обзор септика “Кедр”: устройство, принцип работы, достоинства и недостатки
Ссылка на основную публикацию